JP4037118B2 - 電子内視鏡装置のプロセッサ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像素子を有し、体内に挿入されるビデオスコープと、ビデオスコープが接続されるプロセッサとを備えた電子内視鏡装置に関し、特に、撮像素子から読み出される画像信号を処理する信号処理回路を設けたビデオスコープに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオスコープの先端にはＣＣＤなどの撮像素子が設けられており、観察部位の被写体像が撮像素子に形成されると、光電変換により観察部位に応じた画像信号が発生する。画像信号は撮像素子から読み出され、信号ケーブルを介してプロセッサへ送られる。プロセッサでは、送られてくる画像信号に基づいて映像信号（ビデオ信号）が生成され、モニタに送られる。これにより、観察部位の画像がモニタに表示される。
【０００３】
近年では、撮像素子を駆動する駆動回路や、撮像素子から読み出される画像信号を処理する初期回路（スコープ信号処理回路）が配設された回路基板がビデオスコープのコネクタ部に収められている。この回路基板に対しては、クロックパルス信号がプロセッサから送信されるとともに、電源、グラウンド（ＧＮＤ）がプロセッサからビデオスコープへ供給される。グラウンドの供給に関しては、信号線とグラウンド線が対になったツイストペア線や、グラウンド線としてシールド線が適用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
高速（高周波数）のクロックパルス信号がプロセッサからビデオスコープへ供給される場合、信号線からノイズが放射され、グラウンド線に影響を与える。その結果、ビデオスコープ内でのグラウンドレベルが不安定になり、ノイズ放射の影響によって撮像素子から読み出される画像信号が劣化する。
【０００５】
そこで本発明では、高速クロックパルス信号の伝送に対しても画像信号を劣化させない電子内視鏡装置のプロセッサを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子内視鏡装置のプロセッサは、撮像素子と撮像素子から読み出される画像信号を処理するスコープ信号処理回路とを有するビデオスコープが接続される電子内視鏡装置のプロセッサであり、プロセッサは、スコープ信号処理回路で処理された画像信号を処理するプロセッサ信号処理回路と、ビデオスコープとの接続部であるプロセッサ側接続部とを備えている。プロセッサ側接続部は、スコープ信号処理回路をプロセッサ信号処理回路と電気的に接続するためのコネクタ部分であり、ビデオスコープ側がプラグ状に構成されている場合、プロセッサ側接続部はソケット状に構成される。ビデオスコープがプロセッサに接続されると、画像信号がスコープ信号処理回路からプロセッサ側接続部を介してプロセッサ信号処理回路へ送られる。それとともに、プロセッサ信号処理回路からスコープ信号処理回路へ様々な信号が必要に応じて送られる。スコープ側へ送信される信号の１つとして、高速（高周波数）クロックパルス信号があり、例えば、撮像素子駆動用のクロックパルス信号などがある。本発明のプロセッサは、画像信号の劣化を生じさせずに高速クロックパルス信号をプロセッサ側からビデオスコープ側へ送るため、高速パルス信号線、導電性のシールド部材、グラウンド線とを備えている。高速パルス信号線は、プロセッサ信号処理回路からスコープ信号処理回路へ高速クロックパルス信号を伝送する。ただし、高速の周波数は、１つの目安として１ＭＨｚ以上のレベルである。シールド部材は、高速パルス信号線を覆う導電性のシールド部材である。グラウンド線は、高速パルス信号線用に用意されたグラウンド線であって、スコープ信号処理回路へグラウンドを供給する。本発明のプロセッサにおいては、グラウンド線は、シールド部材と接続されずに独立してプロセッサ側接続部と接続されるとともに、シールド部材は、プロセッサ近傍まで高速信号線を覆い、プロセッサ側接続部には接続されないことを特徴とする。高速クロックパルス用信号線に対しては独立したグラウンド線が用意されるとともに、その信号線は、プロセッサ側接続部とは接続しないシールド部材で覆われている。そのため、信号線からのノイズ放射に対しても、スコープ信号処理回路におけるグラウンドレベルは一定レベルを維持し、安定する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照して本発明の実施形態である電子内視鏡装置について説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態である電子内視鏡装置の概略的平面図である。
【０００９】
電子内視鏡装置には、体内に挿入され、体内の映像を捉えるビデオスコープ１０と、ビデオスコープ１０から送られてくる画像信号を処理するプロセッサ１００と、プロセッサ１００から送られてくる映像信号に基づいて観察部位の画像を表示するモニタ１２０が備えられる。プロセッサ１００にはモニタ１２０が接続されるとともに、ビデオスコープ１０が着脱自在に接続される。
【００１０】
ビデオスコープ１０は、撮像素子としてＣＣＤ１３が配置された先端部１２、湾曲可能な湾曲部１４および可撓性のある挿入連結管１１とからなる挿入部１６と、湾曲部１４を操作するためのスイッチなどが設けられた操作部１０Ｍと、操作部１０Ｍからプロセッサ１００までを繋ぐ可撓性の接続連結管１８と、プロセッサ１００との接続部であるコネクタ部１７とによって構成される。
【００１１】
ビデオスコープ１０内には、光を伝達する光ファイバー束（図示せず）がコネクタ部１７から先端部１２に渡って設けられている。コネクタ部１７には、電気信号を伝達するためのスコープ側接続部となるプラグ１７Ａと、光を伝達するためのライトガイド差込ピン１７Ｂとが取り付けられている。プラグ１７Ａでは、複数の導電性のピン１９が取り付けられている。一方、プロセッサ１００の接続部１１０には、プラグ１７Ａが差し込まれるソケット１１０Ａと、ライトガイド差込ピン１７Ｂが差し込まれるライトガイド挿入口１１０Ｂが設けられている。ビデオスコープ１０のコネクタ部１７がプロセッサ１００の接続部１１０に接続されると、プロセッサ１００内にある光源ランプ（図示せず）から放射される光が光ファイバー束を通って先端部１２から出射する。なお、コネクタ部１７には、ビデオスコープ１０内の圧力等を調整するための圧力調整弁６０が取り付けられている。
【００１２】
先端部１２から出射した光が被写体により反射することにより、被写体像がＣＣＤ１３に形成され、画像信号が発生する。被写体像に応じた画像信号はＣＣＤ１３から読み出され、コネクタ部１７内の初期信号処理回路３０に送られる。初期信号処理回路３０では、増幅処理や、Ｒ，Ｇ，Ｂゲイン補正、ガンマ補正などの処理が画像信号に対して施される。処理された画像信号は、プラグ１７Ａを介してプロセッサ１００内の信号処理回路１１５へ送られる。信号処理回路１１５では、送られてくる画像信号に基づいてＮＴＳＣ信号などの映像信号が生成され、モニタ１２０に送られる。モニタ１２０では、映像信号に基づいて被写体像が映し出される。
【００１３】
図２は、プロセッサ１００の接続部１１０の内部構成を概略的に示した図である。
【００１４】
コネクタ部１７のプラグ１７Ａが差し込まれるように構成されたソケット１１０Ａでは、プラグ１７Ａに配置される複数のピン１９（図１参照）に対応する差込口７０が形成されている。プロセッサ１００では、信号処理回路１１５の回路基板から複数の信号線６０が延びており、それぞれ所定の差込口７０に接続されている。図２では、例示的に８つの差込口と４つの信号線６０Ａ〜６０Ｄが表されている。
【００１５】
信号線６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄは、それぞれ、ＣＣＤ１３の駆動用信号線、電源供給線、プロセッサからのデータ送信用信号線、そして画像信号伝送用信号線であり、信号処理回路１１５と差込口７０との間に接続されている。信号線６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ、６０Ｄの大部分は、それぞれシールド部材８０Ａ、８０Ｂ、８０Ｃ、８０Ｄに覆われており、例示的に同軸ケーブル状に延びている。差込口７０に関しては、各信号線に対して１つ乃至２つの差込口を用意しており、信号線６０Ａに対しては差込口９０Ｂ、信号線６０Ｂに対しては１対の差込口９２Ａ、９２Ｂ、信号線６０Ｃに対しては１対の差込口９４Ａ、９４Ｂ、そして信号線６０Ｄに対しては１対の差込口９６Ａ、９６Ｂが対応する。なお、各差込口９０Ａ、９２Ａ、９４Ａ、９６Ａは、ビデオスコープ１０のコネクタ部１７がプロセッサ１００の接続部１１０に接続された状態では、初期信号処理回路３０のグランドに接続される。
【００１６】
電源供給線である信号線６０Ｂは差込口９２Ｂに接続される一方、そのシールド部材８０Ｂはシールド部材の端線６５Ｂを介して差込口９２Ａと接続される。すなわち、シールド部材８０Ｂは、グラウンド線として機能する。同様に、信号線６０Ｃ、６０Ｄもそれぞれ差込口９４Ｂ、９６Ｂに接続される一方、シールド部材８０Ｃ、８０Ｄは、それぞれシールド部材の端線６５Ｃ、６５Ｄを介して差込口９４Ｂ、９６Ｂに接続される。
【００１７】
一方、１ＭＨｚ以上の高速（高周波数）のクロックパルス信号が流れる信号線６０Ａは差込口９０Ｂと接続される一方で、シールド部材８０Ａは差込口９０Ａと接続されておらず、独立したグラウンド線４０が信号処理回路１１５のグランドから差込口９０Ａと接続されている。
【００１８】
図３は、信号線６０Ａによって初期信号処理回路３０に伝送される高速クロックパルス信号の波形および初期信号処理回路３０におけるグラウンドレベルを示した図である。
【００１９】
信号線６０Ａに高速クロックパルス信号が流れると、ノイズが放射される。そのため、シールド部材８０Ａにおける信号レベルは、クロックパルスの動作遷移（立ち上がり・立ち下がりの変化）に従い、図３に示すように不安定になる。しかしながら、シールド部材８０Ａはソケット１１０Ａ近傍まで延びていて、ソケット１１０Ａとは接続されていない。そのため、独立したグラウンド線４０により供給されるグラウンドレベルは、シールド部材８０Ａの保護によって高速クロックパルスに影響されず、初期信号処理回路３０へ伝わる。その結果、初期信号処理回路３０におけるグラウンドレベルは、図３に示すように一定となり、安定する。
【００２０】
なお、高速クロック伝送用の信号線以外に関しては、信号線とグラウンド線とを対にして構成されるツイストペア線を適用させてもよい。図４は、ツイストペア線を適用させた場合のプロセッサ側接続部の内部構成を概略的に示した図である。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高速クロックパルス信号の伝送に対しても画像信号が劣化しない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態である電子内視鏡装置の概略的平面図である。
【図２】プロセッサの接続部における内部構成を概略的に示した図である。
【図３】高速クロックパルス信号の波形および初期信号処理回路におけるグラウンドレベルを示した図である。
【図４】ツイストペア線を使用したときのプロセッサの接続部における内部構成を概略的に示した図である。
【符号の説明】
１０ ビデオスコープ
１３ ＣＣＤ（撮像素子）
１７ コネクタ部
１７Ａ プラグ
３０ 初期信号処理回路（スコープ信号処理回路）
４０ グラウンド線
６０Ａ 信号線（高速パルス信号線）
８０Ａ シールド部材
１００ プロセッサ
１１０ コネクタ接続部
１１０Ａ ソケット（プロセッサ側接続部）
１１５ 信号処理回路（プロセッサ信号処理回路）

Claims (1)

1. 撮像素子と前記撮像素子から読み出される画像信号を処理するスコープ信号処理回路とを有するビデオスコープが接続される電子内視鏡装置のプロセッサであって、
   前記スコープ信号処理回路で処理された画像信号を処理するプロセッサ信号処理回路と、
   前記ビデオスコープとの接続部であり、前記スコープ信号処理回路を前記プロセッサ信号処理回路と電気的に接続するためのプロセッサ側接続部と、
   前記プロセッサ側接続部に端部が接続され、前記プロセッサ信号処理回路から前記スコープ信号処理回路へ向けて高速クロックパルス信号を伝送する高速パルス信号線と、
   前記高速パルス信号線を覆う導電性のシールド部材と、
   前記スコープ信号処理回路へグラウンドを供給するグラウンド線とを備え、
   前記グラウンド線が、前記高速パルス信号線用のグラウンド線であって、前記シールド部材と接続されずに独立して前記プロセッサ側接続部とその端部が接続され、
   前記シールド部材が、前記プロセッサ側接続部近傍まで前記高速パルス信号線を覆い、その端部は前記プロセッサ側接続部に接続されないことを特徴とする電子内視鏡装置のプロセッサ。

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